张 松1，洪 涛1，盛泉根2
2.2 系统构架设计
式中，ZA=RA jXA为天线的复阻抗，RA为天线复阻抗的实部，XA为天线复阻抗的虚部；ZL=RL jXL为芯片的复阻抗，RL为芯片复阻抗的实部，XL为芯片复阻抗的虚部。通过微波通信原理可知，当信号源的阻抗与负载阻抗两者处于共轭匹配状态时，系统可以达到最大传输功率。
3.2.2 标签性能仿真验证
通过HFSS软件优化的RFID标签放置在铁具前后，最终得到天线在空气中和铁具中间的最优性能。该天线加金属前后的性能对比如图5所示。
通过图5（a）可知，由于金属的影响，在金属中的回波损耗高于在真空中的，为-30 dB以下；由图5（b）可知，金属的影响使天线的实部降低虚部增大，基本可以达到共轭匹配；图5（c）说明了利用三面金属，天线的方向性更明确，增益得到提高。综上，放置于三面均为铁金属的环境下，在中心频率922.5 MHz时，标签天线的回波损耗为-35 dB，阻抗为6.4 144j，基本达到了阻抗共轭匹配，增益为3.9 dB。此设计方案得到的RFID抗金属标签性能较好，能满足系统的要求。
4 系统应用
应用上述设计的PCB RFID抗金属标签，实现了华采科技电压互感器制造溯源系统的开发应用。该系统可以实现如下功能：
（1）对全部所需信息的实时采集记录，实现了信息实时共享反馈，信息实时性、透明化；
（2）可以在产品的制造、检测、运输和销售等整个生命周期进行信息追溯；
（3）提高了生产计划的执行力，明确生产任务分配，及时掌握生产进度，提高了生产效率；
（4）制造信息与各主要工序监控信息关联，做到出现问题可以及时叫停改正，实时调整，并追究到责任人或生产错误环节。
（5）制造信息与企业的信息管理系统和后台数据关联，物联网结合制造业，方便进行大数据分析，增强了企业的综合竞争力。
5 结束语
本文结合企业具体项目的实际环境条件和要求，设计了一套基于PCB RFID抗金属标签的电压互感器制造溯源系统，这类RFID系统可以推广至其他离散型制造业的生产中，同样可以提高企业的经济效益，增强综合竞争力。随着“互联网 ”上升为国家战略，越来越多的物联网技术将会被引入到现代制造业的各个领域。RFID技术以其独特的优势，将会得到更加广泛的研究和应用。
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